JP2009281426A - Lock nut - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、ロックナットに関し、高速マシニングセンタ、高速NC旋盤、4軸加工機,5軸加工機等の複合加工機、その等の高速回転する工作機械の主軸の平行度、たわみ等を矯正する位置決め部品として用いられ、特に、当該主軸に取付けられた軸受等の被固定部材を位置決め固定する、ロックナットに関する。 The present invention relates to a lock nut, a high-speed machining center, a high-speed NC lathe, a multi-tasking machine such as a 4-axis machine, a 5-axis machine, etc., and a positioning that corrects parallelism, deflection, etc. The present invention relates to a lock nut that is used as a part, and that particularly positions and fixes a fixed member such as a bearing attached to the main shaft.
従来、たとえばマシニングセンタの主軸装置として、先端に工具が取付けられる中空状主軸と、主軸内に主軸に対して回転しないが、その軸方向に移動可能なように当該主軸と同軸線上に配設され、且つ、軸方向の移動により主軸先端への工具の着脱を行うドローバーとを具備したものが知られている。
このような主軸装置においては、主軸の内周面とドローバーの外周面との間に隙間が存在することは避けられないため、主軸およびドローバーを含む回転系が回転した場合に、ドローバーが当該隙間の分だけラジアル方向にがたついてその重心が主軸回転中心軸線上から外れることになる。したがって、上記回転系の重心が主軸の回転中心軸線上からずれて回転中に振動が生じ、その結果加工精度が低下するという問題があった。
そのため、従来、高速回転する工作機械の主軸においては、通常、主軸の振動低減のためバランス修正を行っている。この主軸の回転バランスの調整としては、主軸をバランシング装置に載せ、主軸の回転バランスを測定しながら、主軸の所要の部位に穴を設けること、あるいは、当該部位を研削することによって、主軸のバランス修正を行うものであった。この場合、主軸の回転バランス調整は、主軸頭組立前に、主軸単体の状態で調整されている。
ところが、このような主軸単体での回転バランスの調整では、主軸単体の回転バランスを調整しても、主軸に組み込まれる他の部品、例えば、主軸を回動自在に支持する軸受および当該軸受を位置決め固定するロックナット等の部品のアンバランスを調整することができなかった。そのため、毎分1万回転を越える、たとえば10,000rpm〜30,000rpmの高速回転速度領域では、主軸に組み込まれる他の部品のアンバランスによって主軸の振動が大きくなるものであった。
そこで、特に、高速回転速度で回転させる工作機械の主軸の回転バランスを調整するのに好適な工作機械の回転バランス調整方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。すなわち、主軸の両端部にそれぞれ複数個のねじ穴を形成し、ドローバー、皿ばね、モータロータを組み付けた状態で、このねじ穴に重さが調整された試し錘を挿入した後、主軸を回転させて主軸の回転角と振動振幅を測定し、この測定結果に基づいて主軸の回転バランス調整を行っている。この場合、ドローバーの一端には、カラーが装着され、さらに、バランス調整用のねじ穴が形成されたナットが螺合されている。
この従来の回転バランス調整方法では、主軸を組立てた状態で、主軸の回転バランスを調整することができる。
Conventionally, for example, as a spindle device of a machining center, a hollow spindle with a tool attached to the tip, and the spindle does not rotate with respect to the spindle but is arranged on the same axis as the spindle so as to be movable in the axial direction. In addition, there has been known one provided with a draw bar for attaching / detaching a tool to / from the spindle end by movement in the axial direction.
In such a spindle device, since it is inevitable that there is a gap between the inner peripheral surface of the main shaft and the outer peripheral surface of the draw bar, when the rotation system including the main shaft and the draw bar is rotated, the draw bar Therefore, the center of gravity deviates in the radial direction and deviates from the axis of rotation of the main shaft. Therefore, there has been a problem that the center of gravity of the rotating system deviates from the axis of rotation of the main shaft and vibration occurs during rotation, resulting in a decrease in machining accuracy.
For this reason, conventionally, the balance of a main spindle of a machine tool that rotates at high speed is usually corrected to reduce vibration of the main spindle. The main shaft rotation balance can be adjusted by placing the main shaft on a balancing device and measuring the rotation balance of the main shaft while providing a hole in a required portion of the main shaft or grinding the relevant portion to balance the main shaft. It was a correction. In this case, the rotation balance adjustment of the main shaft is adjusted in the state of the main shaft alone before assembling the main shaft head.
However, in such adjustment of the rotation balance of the main spindle alone, even if the rotation balance of the main spindle is adjusted, other components incorporated into the main spindle, for example, a bearing that rotatably supports the main spindle and the bearing are positioned. The imbalance of parts such as lock nuts to be fixed could not be adjusted. Therefore, in a high-speed rotation speed region exceeding 10,000 revolutions per minute, for example, 10,000 rpm to 30,000 rpm, the vibration of the main shaft is increased due to imbalance of other components incorporated into the main shaft.
In view of this, a rotation balance adjustment method for machine tools suitable for adjusting the rotation balance of the spindle of a machine tool that is rotated at a high rotation speed has been proposed (see, for example, Patent Document 1). That is, a plurality of screw holes are formed at both ends of the main shaft, and after inserting a test weight with the weight adjusted in this screw hole with the draw bar, disc spring, and motor rotor assembled, the main shaft is rotated. The rotation angle and vibration amplitude of the spindle are measured, and the rotation balance of the spindle is adjusted based on the measurement results. In this case, a collar is attached to one end of the draw bar, and a nut in which a screw hole for balance adjustment is formed is screwed.
In this conventional rotational balance adjusting method, the rotational balance of the main shaft can be adjusted in a state where the main shaft is assembled.
しかしながら、最近では、さらに加工効率を高めるために、工作機械の主軸をより一層高速回転速度で回転させる傾向にあり、この傾向は今後一層高まるものと考えられ、この場合、毎分3万回転を越える、たとえば30,000rpm〜50,000rpmの高速回転速度領域での工作機械の主軸の振動の低減化および静音化が希求されるものと考えられる。
しかし、このような高速回転速度領域では、主軸にたわみ等の変形が発生し、この主軸の変形によるアンバランスが起因となって、主軸の振動が増大することが問題点として予想される。
また、上記した従来技術によれば、高速回転速度領域で回転する主軸では、当該主軸の回転時に、バランス調整用のねじ穴に起因する風切り音により騒音が発生することも予想される。
そこで、本願発明者は、上記した事情を鑑み、高速回転速度領域での主軸の平行度、たわみ等の変形を矯正する位置決め部品として用いられるロックナットに着目して本願発明を考案するに至った。
However, recently, in order to further improve the machining efficiency, the spindle of the machine tool tends to be rotated at a higher rotational speed, and this tendency is expected to increase further in this case. It is considered that there is a demand for reduction in vibration and noise reduction of the spindle of the machine tool in a high rotational speed region exceeding 30,000 rpm to 50,000 rpm, for example.
However, in such a high-speed rotation speed region, deformation such as deflection occurs in the main shaft, and it is expected as a problem that vibration of the main shaft increases due to unbalance due to deformation of the main shaft.
Further, according to the above-described prior art, it is also expected that noise is generated in the main shaft rotating in the high speed rotation speed region due to wind noise caused by the screw hole for balance adjustment when the main shaft rotates.
Therefore, in view of the circumstances described above, the inventor of the present application has devised the present invention by paying attention to a lock nut used as a positioning component for correcting deformation such as parallelism of the main shaft and deflection in a high-speed rotation speed region. .
すなわち、本願発明の主たる目的は、高速回転速度領域での主軸のたわみ等の変形を矯正し、当該主軸の低振動化および静音化に寄与する、ロックナットを提供することである。 That is, a main object of the present invention is to provide a lock nut that corrects deformation such as deflection of the main shaft in a high-speed rotation speed region and contributes to lower vibration and lower noise of the main shaft.
請求項1に係る本願発明は、工作機械の主軸の雄ねじ部に螺合され、主軸に取付けられた被固定部材を位置決め固定するロックナットであって、その内周面に主軸の雄ねじ部と螺合される雌ねじ部を有するロックナット本体と、ロックナット本体の軸方向の一端側に形成され、被固定部材を主軸の軸方向に押圧する座面と、ロックナット本体の軸方向の他端側に形成される頂面と、ロックナット本体の頂面の円周方向に所定の間隔を隔てて、且つ、頂面からロックナット本体の軸方向に延びて配設される複数のバランス調整用のねじ穴と、ロックナット本体の頂面側からバランス調整用のねじ穴に装着され、主軸の回転バランスを調整するバランス調整用セットスクリューと、バランス調整用セットスクリューが装着されたバランス調整用のねじ穴に、バランス調整用のねじ穴を閉塞するようにして装着され、主軸の回転時の振動を低減させる制振用スクリュープラグを含むことを特徴とする、ロックナットである。
請求項1に係る本願発明では、複数のバランス調整用ねじ穴にバランス調整用セットスクリューが装着されることによって、主軸を含む回転系のラジアル方向へのがたつきが防止され、主軸の回転バランスが調整される。すなわち、バランス調整用セットスクリューは、主軸を含む回転系の重心の主軸回転中心軸線上からのずれを修正する。この場合、複数のバランス調整用ねじ穴の内で、主軸の回転中心軸線を挟んで当該主軸を含む回転系の重心がずれた方向とは反対方向に位置するバランス調整用ねじ穴にバランス調整用セットスクリューを装着することによって、主軸を含む回転系の重心の主軸回転中心軸線上からのずれが修正されることが好ましい。
また、バランス調整用セットスクリューを装着済みのバランス調整用ねじ穴に、制振用スクリュープラグが装着されると、主軸回転中の振動がさらに抑制される。つまり、バランス調整用セットスクリューと制振用スクリュープラグとの協働作用によって、主軸を含む回転系の振動がより一層低減されるものとなっている。この場合、当該バランス調整用ねじ穴は、制振用スクリュープラグによって閉塞されて、所謂、栓をして塞がれた状態となるため、非閉塞状態にある場合に比べて、風切り音による騒音の発生が低減され、主軸回転中の騒音を静音化することが可能となっている。
請求項2に係る本願発明は、主軸に取付けられた被固定部材を、請求項1に記載のロックナットにより位置決め固定することによって、主軸の回転バランスを調整することを特徴とする、主軸の回転バランス調整構造である。
請求項2に係る本願発明では、上記したロックナットを用いて、たとえば主軸を回動自在に支持する軸受等の被固定部材が位置決め固定可能となるので、主軸を含む回転系の回転バランスを適宜調整することが可能となっている。
The present invention according to claim 1 is a lock nut that is screwed into a male screw portion of a main shaft of a machine tool and positions and fixes a fixed member attached to the main shaft, and the male screw portion of the main shaft and a screw are formed on the inner peripheral surface thereof. A lock nut body having a female thread portion to be joined, a seat surface formed on one end side in the axial direction of the lock nut body, and pressing the fixed member in the axial direction of the main shaft, and the other end side in the axial direction of the lock nut body A plurality of balance adjustment members arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the top surface of the lock nut body and extending in the axial direction of the lock nut body from the top surface. It is installed in the screw hole and the screw hole for balance adjustment from the top side of the lock nut body, and the balance adjustment set screw that adjusts the rotation balance of the spindle and the balance adjustment set screw that is equipped with the balance adjustment set screw Flip the holes, is mounted so as to close the screw holes for balancing, characterized in that it comprises a damping screw plugs to reduce vibrations during rotation of the main shaft, a lock nut.
In the present invention according to claim 1, the balance adjustment set screw is attached to the plurality of balance adjustment screw holes to prevent the rotation system including the main shaft from rattling in the radial direction, and the rotation balance of the main shaft. Is adjusted. That is, the balance adjusting set screw corrects the deviation of the center of gravity of the rotating system including the main shaft from the main shaft rotation center axis. In this case, among the plurality of balance adjustment screw holes, the balance adjustment screw hole is located in the opposite direction to the direction in which the center of gravity of the rotation system including the main shaft is shifted across the rotation center axis of the main shaft. It is preferable that the shift of the center of gravity of the rotating system including the main shaft from the main shaft rotation center axis is corrected by mounting the set screw.
Further, when a vibration control screw plug is attached to the balance adjustment screw hole in which the balance adjustment set screw is already attached, vibration during rotation of the spindle is further suppressed. That is, the vibration of the rotating system including the main shaft is further reduced by the cooperative action of the balance adjusting set screw and the damping screw plug. In this case, the balance adjustment screw hole is closed by a vibration control screw plug and is closed by a so-called plug, so that noise caused by wind noise is higher than that in a non-closed state. The generation of noise is reduced, and the noise during rotation of the spindle can be reduced.
The present invention according to claim 2 is characterized in that the rotation balance of the main shaft is adjusted by positioning and fixing the fixed member attached to the main shaft by the lock nut according to claim 1. It is a balance adjustment structure.
In the present invention according to claim 2, the fixed member such as a bearing that rotatably supports the main shaft can be positioned and fixed using the above-described lock nut, so that the rotation balance of the rotating system including the main shaft is appropriately adjusted. It is possible to adjust.
本願発明よれば、超高速回転速度領域での主軸のたわみ変形を矯正し、当該主軸の低振動化および静音化を可能とする、ロックナットが得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a lock nut that corrects the bending deformation of the main shaft in the ultra-high rotational speed region and enables the vibration and noise reduction of the main shaft.
本願発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。 The above object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the best mode for carrying out the invention with reference to the drawings.
図1は、本願発明の実施形態の一例を示す要部断面図解図であり、図2は、図1のA部の詳細を示す拡大図解図であり、図3の(A)は、図1のB部の詳細を示す拡大図解図であり、図3の(B)は、制振用スクリュープラグの斜視図解図であり、図5の(A)は、ロックナット本体の正面図解図であり、図5の(B)は、図5の(A)のB−B断面図解図であり、図5の(C)は、図5の(A)のC−C断面図解図である。
本実施形態例に係るロックナット10は、たとえば図1に示すように、工作機械の主軸50の雄ねじ部50Aに螺合され、主軸50に取付けられ、当該主軸50をハウジング70内の所定の位置に回動自在に支持する軸受60(被固定部材)を位置決め固定するものである。
FIG. 1 is an essential part sectional view showing an example of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view showing the details of part A of FIG. 1, and FIG. FIG. 3B is a perspective view of the vibration control screw plug, and FIG. 5A is a front view of the lock nut body. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 5A, and FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG.
As shown in FIG. 1, for example, the lock nut 10 according to the present embodiment is screwed into a
ロックナット10は、たとえば図4および図5に示すように、その内周面に雌ねじ部12を有する円筒形のロックナット本体14を含む。ロックナット本体14は、その軸方向の一端側に形成される座面16と、その軸方向の他端側に形成される頂面18とを有する。座面16は、たとえば図1に示す軸受60を主軸50の軸方向から押圧する押圧面として形成されている。
For example, as shown in FIGS. 4 and 5, the lock nut 10 includes a cylindrical lock nut
ロックナット本体14は、たとえば図4および図5の(B),(C)に示すように、ロックナット本体14の軸方向に対して直交するリング状溝部20を含む。ロックナット本体14の雌ねじ部12は、リング状溝部20によって、第1雌ねじ部12aを有する座面16側の第1ロックナット部22と、第2雌ねじ部12bを有する頂面18側の第2ロックナット部24とに区画され、ロックナット本体14の雌ねじ部12は、座面16側の第1雌ねじ部12aと頂面18側の第2雌ねじ部12bとに分割されている。この場合、第1雌ねじ部12aの長さは、第2雌ねじ部12bの長さよりも長く形成されている。つまり、第1雌ねじ部12aのねじの条数は、第2雌ねじ部12bのねじの条数よりも多く形成されている。
この場合、発明者の荷重試験によれば、第1雌ねじ部12aのねじの条数が第2雌ねじ部12bのねじの条数よりも多く形成されるほど、軸荷重に耐える力が大きくなることが実証されている。また、このロックナット本体14では、リング状溝部20により、雌ねじ部12が、第1雌ねじ部12aと第2雌ねじ部12bとに分割されて、第2雌ねじ部12bの長さが第1雌ねじ部12aの長さよりも短く形成されているため、規定の締め付けトルクを掛けて、このロックナット本体14を主軸50へ押入する場合(たとえば図1参照。)、第2雌ねじ部12bのねじ山の変形が大きくなる。そのため、このロックナット本体14では、第2雌ねじ部12bのフランク面による主軸50の雄ねじ部50Aに対する面圧を増大させ、ロックナット本体14の雌ねじ部12と主軸50との緩み止め作用がより一層発揮される。
The lock nut
In this case, according to the inventor's load test, the greater the number of threads of the first
第1ロックナット部22は、その外周面のリング状溝部20寄りの位置から、ロックナット本体14の軸方向に直交する方向に配設された環状のスリット溝部26を含む。このスリット溝部26は、第1ロックナット部22の外周端面から第2雌ねじ部12bの近傍まで延び設けられている。また、第1ロックナット部22は、その外周面の円周方向に所定の間隔を隔てて、複数のバカ穴28を有する。これらのバカ穴28は、当該ロックナット本体14をたとえば図1に示す主軸50に取付ける際に用いられるフックスパナ等の専用スパナ(図示せず)を係合させるためのものである。
同様の機能を有する複数のバカ穴30が、第2ロックナット部24の頂面にも配設されている。複数のバカ穴30は、特に、図4および図5の(B)に示すように、ロックナット本体14の頂面の円周方向に所定の間隔を隔てて配設されている。なお、本実施形態例では、バカ穴28およびバカ穴30は、それぞれ、たとえば6個ずつ形成されている。
The first
A plurality of fool holes 30 having the same function are also disposed on the top surface of the second
また、ロックナット本体14は、その座面16の円周方向に所定の間隔を隔てて、複数の締め付け用のねじ穴32を有している。各締め付け用のねじ穴32は、ロックナット本体14の軸方向に延びて設けられ、第1ロックナット部22の側端面(ロックナット本体14の座面16)からスリット溝部26に亘って設けられている。
一方、ロックナット本体14の頂面18には、上記した各締め付け用のねじ穴32と対向する部位に、複数の締め付け用の挿入穴34が配設されている。複数の締め付け用の挿入穴34は、頂面18の円周方向に所定の間隔を隔てて配設され、それぞれ、第1ロックナット部22の側端面(ロックナット本体14の頂面18)から、リング状溝部20を経由してスリット溝部26まで到達するものとなっている。複数の締め付け用の挿入穴34は、それぞれ、当該頂面18寄りに、後述する締め付け用セットスクリュー40の頭部42が入る座ぐり穴部36を有するものである。
上記した各締め付け用のねじ穴32と各締め付け用の挿入穴34とは、同一軸線上に配設されて連接され、後述する締め付け用セットスクリュー40が、締め付け用の挿入穴34から挿入され、締め付け用のねじ穴32に螺合されるものとなっている。なお、本実施形態例では、複数の締め付け用のねじ穴32および締め付け用の挿入穴34は、それぞれ、たとえば6個形成されている。
Further, the lock nut
On the other hand, on the
The above-described tightening screw holes 32 and the respective
さらに、ロックナット本体14は、その頂面18の円周方向に所定の間隔を隔てて、複数のバランス調整用のねじ穴38を有するものである。複数のバランス調整用のねじ穴38は、それぞれ、ロックナット本体14の軸方向に延びて設けられ、第2ロックナット部24の側端面(ロックナット本体14の頂面18)からリング状溝部20に亘って設けられている。
Furthermore, the lock nut
これらのバランス調整用のねじ穴38には、頂面18側から後述するバランス調整用セットスクリュー46が挿入され、螺合されるものとなっている。バランス調整用のねじ穴38の軸方向の長さは、当該バランス調整用セットスクリュー46の軸方向の長さよりも長く形成されている。
A balance adjusting set
さらに、ロックナット本体14には、バランス調整用のねじ穴38にバランス調整用セットスクリュー46を挿入して螺合させた後で、当該バランス調整用のねじ穴38に、バランス調整用のねじ穴を閉塞するようにして、後述する制振用スクリュープラグ48が挿入され、螺合されるものとなっている。
Further, after the balance adjustment set
そこで、次に、上記したロックナット10を用いて、工作機械の主軸50の回転バランスを調整する主軸の回転バランス調整構造の一例について、図1,図2,図3および図4,図5を参照しながら以下、説明する。
すなわち、図1〜図3に示す本実施形態例に係る主軸の回転バランス調整構造100は、たとえば中空状の主軸50を含む。主軸50は、その軸方向の中間部および両側部の複数箇所が、複数の軸受60によって、たとえば厚肉円筒状のハウジング70に対して回転自在に支持されている。軸受60としては、アンギュラ玉軸受、深溝玉軸受、円すいころ軸受等のラジアル荷重と少なくとも一方向のスラスト荷重を受ける、たとえば転がり軸受が用いられている。
ハウジング70は、主軸頭(図示せず)または主軸台(図示せず)等の工作機械本体(図示せず)に固定されている。ハウジング70内には、主軸50を回転させるための駆動装置としてのたとえばビルトイン型の電動機(図示せず)が配設されている。電動機(図示せず)は、主軸50の外周に配設されたロータ(図示せず)と、その周囲のハウジング(図示せず)の内周に設けられたステータ(図示せず)とで構成されている。
Then, next, FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4, FIG. 5 are shown about an example of the rotation balance adjustment structure of the main shaft which adjusts the rotation balance of the
That is, the main shaft rotation balance adjusting structure 100 according to the present embodiment shown in FIGS. 1 to 3 includes, for example, a hollow
The
主軸50は、その外周面に雄ねじ部50Aを含み、この雄ねじ部50Aには、上記したロックナット本体14の雌ねじ部12が螺合される。
本実施形態例では、ロックナット本体14の座面16によって、軸受60の内輪62が押圧・固定される。すなわち、ロックナット本体14の複数の締め付け用の挿入穴34には、図1に示すように、それぞれ、締め付け用セットスクリュー40が挿入される。この場合、締め付け用セットスクリュー40は、特に、図2に示すように、その頭部42が座ぐり穴部36に嵌入され、その軸部44のねじ部44aが締め付け用のねじ穴32に螺合されるものである。
The
In the present embodiment, the
締め付け用セットスクリュー40を締め付けると、リング状溝部20およびスリット溝部26の間隔が強制的に狭められて、第1ロックナット部22と第2ロックナット部24とは、その弾性復元力によって、その第1雌ねじ部12aおよび第2雌ねじ部12bのフランクが、それぞれ、主軸50の雄ねじ部50Aに対する面圧を増大させ、ロックナット本体14の雌ねじ部12との緩み止め作用をより強固なものとする。
When the
また、本実施形態例では、図1に示すように、ロックナット本体14のバランス調整用のねじ穴38に、頂面18側からバランス調整用セットスクリュー46が挿入され、螺合される。バランス調整用セットスクリュー46は、特に、図3に示すように、その先端部が第1ロックナット部22の座面16とは反対側の側面17に押圧されるように、そのねじ部46aがバランス調整用のねじ穴38に螺合されるものである。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 1, a balance adjustment set
複数のバランス調整用ねじ穴38にバランス調整用セットスクリュー46が装着されることによって、主軸50を含む回転系のラジアル方向へのがたつきが防止され、主軸50の回転バランスが調整される。つまり、バランス調整用セットスクリュー46によって、主軸50を含む回転系の重心の主軸回転中心軸線上からのずれが修正される。この場合、複数のバランス調整用ねじ穴38の内で、主軸50の回転中心軸線を挟んで当該主軸50を含む回転系の重心がずれた方向とは反対方向に位置するバランス調整用ねじ穴38にバランス調整用セットスクリュー46を装着することによって、主軸50を含む回転系の重心の主軸回転中心軸線上からのずれが修正される。
By mounting the balance adjustment set
さらに、本実施形態例では、特に、図3の(A)に示すように、バランス調整用セットスクリュー46をバランス調整用のねじ穴38に挿入して螺合させた後で、バランス調整用のねじ穴38を閉塞するようにして、バランス調整用のねじ穴38に制振用スクリュープラグ48が挿入され、螺合される。この制振用スクリュープラグ48は、頭部にすり割り48aを有し、ねじ部48bがバランス調整用のねじ穴38に螺合されるものである。本実施形態例では、制振用スクリュープラグ48が、ポリカーボネートファイバー等の弾性を有し、耐衝撃性のある弾性を有する材料で形成されている。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 3A, the balance adjustment set
バランス調整用セットスクリュー46を装着済みのバランス調整用ねじ穴38に、制振用スクリュープラグ48が装着されると、主軸50の回転中の振動がさらに抑制されるものとなる。すなわち、バランス調整用セットスクリュー46と制振用スクリュープラグ48との協働作用により、主軸50を含む回転系の振動がより一層低減されるものとなる。
When the vibration
この場合、バランス調整用ねじ穴38は、制振用スクリュープラグ48によって閉塞される。つまり、バランス調整用ねじ穴38は、所謂、栓をして塞がれた状態となるため、当該バランス調整用ねじ穴38が非閉塞状態にある場合に比べて、たとえば風切り音に起因する騒音の発生が低減され、主軸50の高速回転中の騒音を抑制し、静音化することができるものとなっている。
In this case, the balance adjusting
上述したように図1〜図3に示す実施形態例では、上記したロックナット10を用いて、主軸50を回動自在に支持する軸受60等の被固定部材が位置決め固定可能となるため、主軸50を含む回転系の回転バランスを適宜調整することができる。すなわち、本実施形態例に係るロックナット10は、高速回転する工作機械の主軸50の平行度、たわみ等の変形を矯正する位置決め部品として用いられて好適なものとなる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 as described above, the fixed member such as the bearing 60 that rotatably supports the
図6の(A)は、ロックナット本体の他の例を示す正面図解図であり、図6の(B)は、図6の(A)のB−B断面図解図である。
図6に示すロックナット本体15は、図5に示すロックナット本体14と比べて、特に、雌ねじ部12の一部分に、ロックナット本体15の軸方向に対して平行な複数の切り欠き溝部23と、当該ロックナット本体15の軸方向に直交する方向で、且つ、当該ロックナット本体15の外周面から切り欠き溝部23に連通する複数の締め付け用のねじ穴27とを含み、切り欠き溝部23に黄銅等の弾性を有する金属材料で形成されたロッキングメタル25が挿入されている点で相違している。締め付け用のねじ穴27には、締め付け用セットスクリュー40が挿入され螺合される。なお、ロックナット本体15は、その外周面の円周方向に所定の間隔を隔てて、複数の凹溝からなる係合穴39を有する。これらの係合穴39は、当該ロックナット本体15をたとえば図1に示す主軸50に取付ける際に用いられるフックスパナ等の専用スパナ(図示せず)を係合させるためのものである。
図6に示すロックナット本体15を上記した主軸50の雄ねじ部50Aに螺合させて取付けた後、締め付け用セットスクリュー40締め付けると、ロッキングメタル25が主軸50の雄ねじ部50Aのフランク面を押圧し、当該ロックナット本体15の緩み止め機能が作用するものとなっている。
また、図6に示すロックナット本体15においても、ロックナット本体15の頂面18の円周方向に配設されたバランス調整用のねじ穴39に、バランス調整用セットスクリュー46と制振用スクリュープラグ48とが装着されることによって、上述した実施形態例と同様の作用・効果を有するものである。
6 (A) is a front schematic view showing another example of the lock nut body, and FIG. 6 (B) is a BB cross-sectional schematic view of FIG. 6 (A).
Compared with the lock nut
After the lock nut
Also in the lock nut
10 ロックナット
12 雌ねじ部
12a 第1雌ねじ部
12b 第2雌ねじ部
14 ロックナット本体
16 座面
18 頂面
20 リング状溝部
22 第1ロックナット部
24 第2ロックナット部
26 スリット溝部
28,30 バカ穴
32 締め付け用のねじ穴
34 締め付け用の挿入穴
36 座ぐり穴
38 バランス調整用のねじ穴
40 締め付け用セットスクリュー
42 締め付け用セットスクリューの頭部
44 締め付け用セットスクリューの軸部
44a 締め付け用セットスクリューのねじ部
46 バランス調整用セットスクリュー
48 制振用スクリュープラグ
50 工作機械の主軸
50A 主軸の雄ねじ部
60 軸受
70 ハウジング
100 主軸の回転バランス調整構造
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (2)
その内周面に前記主軸の雄ねじ部と螺合される雌ねじ部を有するロックナット本体、
前記ロックナット本体の軸方向の一端側に形成され、前記被固定部材を前記主軸の軸方向に押圧する座面、
前記ロックナット本体の軸方向の他端側に形成される頂面、
前記ロックナット本体の頂面の円周方向に所定の間隔を隔てて、且つ、前記頂面から前記ロックナット本体の軸方向に延びて配設される複数のバランス調整用のねじ穴、
前記ロックナット本体の頂面側から前記バランス調整用のねじ穴に装着され、前記主軸の回転バランスを調整するバランス調整用セットスクリュー、および
前記バランス調整用セットスクリューが装着されたバランス調整用のねじ穴に、前記バランス調整用のねじ穴を閉塞するようにして装着され、前記主軸の回転時の振動を低減させる制振用スクリュープラグを含むことを特徴とする、ロックナット。 A lock nut that is screwed into a male screw portion of a main spindle of a machine tool and positions and fixes a fixed member attached to the main spindle.
A lock nut body having a female threaded portion that is screwed onto a male threaded portion of the main shaft on its inner peripheral surface;
A seating surface formed on one end side of the lock nut body in the axial direction and pressing the fixed member in the axial direction of the main shaft;
A top surface formed on the other end side of the lock nut body in the axial direction;
A plurality of screw holes for balance adjustment arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the top surface of the lock nut body and extending from the top surface in the axial direction of the lock nut body;
A balance adjusting set screw that is mounted on the balance adjusting screw hole from the top surface side of the lock nut body and adjusts the rotational balance of the spindle, and a balance adjusting screw on which the balance adjusting set screw is mounted. A lock nut, wherein the lock nut is mounted in a hole so as to close the screw hole for balance adjustment, and includes a vibration control screw plug for reducing vibration during rotation of the main shaft.
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JP2008131775A JP2009281426A (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Lock nut |
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JP2016097478A (en) * | 2014-11-21 | 2016-05-30 | ブラザー工業株式会社 | Main spindle device |
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JP7299909B2 (en) | 2018-04-20 | 2023-06-28 | スピース-マシーネンエレメンテ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | Fixing device |
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2008
- 2008-05-20 JP JP2008131775A patent/JP2009281426A/en active Pending
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